CN103829036A

CN103829036A - 一种以玉米深加工副产品为原料生产微生态发酵饲料的方法

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Publication number: CN103829036A
Application number: CN201410052877.5A
Authority: CN
Inventors: 黄继红; 惠明; 侯银臣; 冯军伟; 杨铭乾; 苏雪锋; 王文; 游倩倩
Original assignee: ZHENGZHOU ZHONGSHI RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURAL PRODUCT PROCESSING
Current assignee: ZHENGZHOU ZHONGSHI RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURAL PRODUCT PROCESSING
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明涉及到一种以玉米深加工副产品为原料生产微生态发酵饲料的方法，其步骤为：1.选择枯草芽孢杆菌、米曲霉、根霉3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照一定比例进行复配；2.选择乳酸菌、产朊假丝酵母菌、风味酵母菌3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照一定比例进行复配；3.以玉米深加工过程出现的各种副产物如玉米皮、胚芽饼、玉米浆、黄粉为原料经合理配比制备发酵培养基；4.将步骤1复配好的益生菌接入到固态发酵培养基当中进行好氧发酵，发酵一段时间之后将步骤2复配好的益生菌接入进行厌氧发酵，发酵结束之后干燥得到微生态饲料。本发明综合利用效率高，产品含有高活性蛋白、乳酸和功能性小肽，是一种容易被机体吸收的高品质保健饲料。

Description

一种以玉米深加工副产品为原料生产微生态发酵饲料的方法

技术领域

在此处本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种以玉米深加工副产品为

原料生产微生态发酵饲料的方法。

背景技术

玉米是我国三大粮食作物之一，主要用作饲料和工业原料。近几年玉米深加工的发酵产品产量保持了稳定增长。玉米深加工工业的发展，为提高玉米附加值，稳定玉米产业经济，提高农民收益，服务三农建设做出了重要贡献。

但是我国玉米深加工的利用现状并不理想。从玉米深加工目前现状来看，玉米资源主要利用了70%的玉米淀粉。还有30%左右的副产品没有得到充分利用。国内玉米深加工产品主要是淀粉、淀粉糖、糖醇及发酵产品等，玉米深加工副产品主要为：玉米胚芽粕、玉米皮、玉米浆、玉米黄粉等，这些副产物主要用于饲料工业或以废液形式被排放掉。不仅造成极大的浪费，还污染了环境。这些副产品约占玉米重量的30 %，作为饲料工业的原料来源，价格低廉，附加值不高，而且还需要经过干燥等繁杂工艺，耗能较高。

玉米皮是玉米加工淀粉的副产品，约占玉米总重量的7-10 %。玉米皮中脂肪含量6%，可用溶剂提取玉米脂肪即得玉米纤维油，含植物甾醇高达10-15%，具有很强的抗氧化能力。玉米皮中纤维素、半纤维素含量丰富，其中纤维素1 %，半纤维素35%，糖类32 %；玉米经亚硫酸溶液浸泡之后的浸泡水经浓缩之后即为玉米浆。玉米浸泡水用量为加工玉米总量的45 %，经浓缩后玉米浆的成分为：固形物40~50 %，蛋白质16~30%，氨基酸8~12%，还原糖5~7 % ，维生素0.7-1mg/L，总酸8-13%，乳酸7-12%，磷4-4.5%，钾2-2.5%。玉米浸泡水含有丰富的蛋白质可溶性氨基酸、糖和其它微量元素；玉米蛋白中含有60%的蛋白质，其中醇溶性蛋白和谷氨酸含量较高，用于微生态发酵饲料可以有效的动物的蛋白利用率，并在一定程度上提高动物的免疫力；玉米胚芽粕是以玉米胚芽为原料，经压榨或浸提取油后的副产品。玉米胚芽粕中含粗蛋白质18%～20%，粗脂肪1%～2%，粗纤维11%～12%。玉米胚芽蛋白是一种优质蛋白，营养丰富，还含有具有免疫功能的球蛋白等功能性蛋白。

有以上数据可知玉米深加工中的四种副产物具有丰富的营养物质，且含有大量的功能性成分，应当充分利用发挥其价值从而实现产品的增值。然而目前多数企业由于加工技术较为落后，只是对其进行干燥然后作为饲料原料出售，玉米浆甚至直接排放。这不仅降低了这些副产物的利用价值，而且在干燥过程中耗能较高，这均不符合我国节能减排、综合利用的产业化目标，因此我们有必要利用新技术使得玉米深加工中的副产物变废为宝，使玉米原料利用更加充分，做到节能减排、综合利用，减轻环境的污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种以玉米深加工副产品为原料生产微生态发酵饲料的方法，所得的产品营养丰富，容易被机体吸收，能够有效的调节肠道健康，提供一定的免疫功能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种以玉米深加工副产品为原料生产微生态发酵饲料的方法，包括以下步骤：（1）选择枯草芽孢杆菌、米曲霉、根霉3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照一定比例进行复配。每一级接种量为1～5%，培养温度为25～40℃，培养时间为20～40小时，培养基pH值为5～7；（2）选择乳酸菌、产朊假丝酵母菌、风味酵母菌3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照一定比例进行复配。每一级接种量为1～5%，培养温度为25～35℃，培养时间为20～40小时，培养基pH值为5～7；（3）发酵培养基的制备：以玉米深加工过程出现的各种副产物如玉米皮、胚芽饼、玉米浆、玉米黄粉为原料进行合理复配，并添加一定比例的无机盐通过酸碱调整pH值以此作为发酵培养基；（4）将步骤（1）中复配好的益生菌按照2～10%的比例接入步骤（3）制备的发酵培养基进行好氧发酵，在25～40℃条件下发酵40～72小时；（5）将步骤（2）中复配好的益生菌按照1～10%的比例接入步骤（4）中的发酵培养基进行厌氧发酵，在25～40℃条件下发酵60～84小时之后，经过真空低温干燥得到微生态发酵饲料。

所述步骤（1）和（2）中各益生菌的种子培养基如下：斜面培养基为玉米浆40～60%，琼脂1～2%，磷酸氢二钾0.2～1%，其余为无菌水， pH值为5～7；一级和二级种子培养基为玉米浆50～90%，磷酸氢二钾0.2～1%，其余为无菌水，pH值为5～7。

所述步骤（1）中各益生菌的复配比例如下：枯草芽孢杆菌、米曲霉、根霉按照1∶1～2∶1.5～3比例进行复配，可以选择3种益生菌中的一种或多种。

所述步骤（2）中各益生菌的复配比例如下：乳酸菌、产朊假丝酵母菌、风味酵母菌按照1∶1～4∶1～2比例进行复配，可以选择3种益生菌中的一种或多种。

所述步骤（3）中发酵培养基组成为：玉米黄粉，玉米胚芽粕，玉米浆，玉米皮，按照1∶1～3∶4～20∶1～8的比例进行复配，其中玉米浆水分为60%～80%；玉米胚芽粕、玉米黄粉、玉米皮水分均小于14%。

所述步骤（3）中的无机盐为硫酸铵、氯化钾、氯化钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、硫酸镁中的一种或多种。步骤（3）中的酸碱为氨水、盐酸、醋酸、氢氧化钠中的一种或多种。

所述步骤（3）中的无机盐添加量为：0.1～10%；发酵培养基的pH值为5～7。

所述步骤（5）真空低温烘干燥参数为40～60℃，真空度为0.05MPa～0.09MPa。

本发明以玉米深加工中的副产物玉米胚芽粕、玉米黄粉、玉米皮、玉米浆为原料，经合理搭配接入复配菌株经过二步发酵，利用米曲霉和根霉产生的纤维素酶分解发酵培养基中的纤维素，并经过乳酸菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌分泌的生物酶有效的酶解培养基中的大分子物质如蛋白并产生风味物质，得到微生态发酵饲料。在发酵过程中各微生物协同作用不仅能够将培养基中的不可利用物质转化为可以利用的低分子化合物，还能够提高蛋白含量并产生能够有效调节肠道健康的功能性成分。该产品可以有效的提高动物的采食率，提高料肉比还能够对动物疾病起到一定程度的预防作用。本发明，玉米深加工副产品综合利用效率高，产品含有高活性蛋白、乳酸和功能性小肽和其它免疫成分，是一种容易被机体吸收的高品质保健产品。实现了玉米深加工过程中的副产品有效增值，社会效益和经济效益均十分显著。

具体实施方式

实施例1：

一种以玉米深加工副产品为原料生产微生态发酵饲料的方法包括以下步骤：（1）选择枯草芽孢杆菌、米曲霉、根霉3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照1∶1∶1.5的比例进行复配。每一级接种量为1%，培养温度为32℃，培养时间为40小时，培养基pH值为5.5；（2）选择乳酸菌、产朊假丝酵母菌、风味酵母菌3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照1∶1∶1的比例进行复配。每一级接种量为5%，培养温度为30℃，培养时间为30小时，培养基pH值为7；（3）发酵培养基的制备：以玉米深加工过程出现的各种副产物如玉米皮、胚芽饼、玉米浆、玉米黄粉为原料按照1∶1∶4∶1的比例进行复配，并添加0.5%的硫酸铵，通过氨水和盐酸调整pH值为5.7作为发酵培养基；（4）将步骤（1）中复配好的益生菌按照2%的比例接入步骤（3）制备的发酵培养基进行好氧发酵，在30℃条件下发酵64小时；（5）将步骤（2）中复配好的益生菌按照10%的比例接入步骤（4）中的发酵培养基进行厌氧发酵，在25℃条件下发酵84小时之后，经过真空低温干燥得到微生态发酵饲料。

步骤（1）和（2）中各益生菌的种子培养基如下：斜面培养基为玉米浆40%，琼脂1%，磷酸氢二钾1%，其余为无菌水，pH值5.5；一级和二级种子培养基为玉米浆50%，磷酸氢二钾1%，其余为无菌水，pH值5.5。

步骤（3）中玉米浆水分为60%；玉米胚芽、玉米黄粉、玉米皮水分均为12%。

步骤（4）中真空低温烘干燥参数为40℃，真空度为0.08MPa。

实施例2：

一种以玉米深加工副产品为原料生产微生态发酵饲料的方法包括以下步骤：（1）选择枯草芽孢杆菌、米曲霉、根霉3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照1∶2∶3的比例进行复配。每一级接种量为2%，培养温度为35℃，培养时间为35小时，培养基pH值为5.5；（2）选择乳酸菌、产朊假丝酵母菌、风味酵母菌3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照1∶4∶2的比例进行复配。每一级接种量为4%，培养温度为28℃，培养时间为35小时，培养基pH值为5.8；（3）发酵培养基的制备：以玉米深加工过程出现的各种副产物如玉米皮、胚芽饼、玉米浆、玉米黄粉为原料按照1∶3∶10∶5的比例进行复配，并添加5%的硫酸铵，1%的磷酸氢二钠，通过氢氧化钠和盐酸调整pH值为5.4作为发酵培养基；（4）将步骤（1）中复配好的益生菌按照5%的比例接入步骤（3）制备的发酵培养基进行好氧发酵，在35℃条件下发酵58小时；（5）将步骤（2）中复配好的益生菌按照2%的比例接入步骤（4）中的发酵培养基进行厌氧发酵，在30℃条件下发酵80小时之后，经过真空低温干燥得到微生态发酵饲料。

步骤（1）和（2）中各益生菌的种子培养基如下：斜面培养基为玉米浆50%，琼脂1%，磷酸氢二钾0.1%，其余为无菌水，pH值6.8；一级和二级种子培养基为玉米浆90%，磷酸氢二钾0.1%，其余为无菌水，pH值6.9。

步骤（3）中玉米浆水分为80%；玉米胚芽、玉米黄粉、玉米皮水分均为13%。

步骤（4）中真空低温烘干燥参数为50℃，真空度为0.06MPa。

实施例3：

一种以玉米深加工副产品为原料生产微生态发酵饲料的方法包括以下步骤：（1）选择枯草芽孢杆菌、米曲霉、根霉3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照1∶1.5∶2的比例进行复配。每一级接种量为5%，培养温度为37℃，培养时间为24小时，培养基pH值为5.9；（2）选择乳酸菌、产朊假丝酵母菌、风味酵母菌3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照1∶3∶1.5的比例进行复配。每一级接种量为4%，培养温度为32℃，培养时间为33小时，培养基pH值为5.4；（3）发酵培养基的制备：以玉米深加工过程出现的各种副产物如玉米皮、胚芽饼、玉米浆、玉米黄粉为原料按照1∶1.5∶15∶3.5的比例进行复配，并添加2%的硫酸铵，2%的磷酸氢二钠，2%的氨水，通过氢氧化钠和盐酸调整pH值为6.5作为发酵培养基；（4）将步骤（1）中复配好的益生菌按照8%的比例接入步骤（3）制备的发酵培养基进行好氧发酵，在33℃条件下发酵45小时；（5）将步骤（2）中复配好的益生菌按照6%的比例接入步骤（4）中的发酵培养基进行厌氧发酵，在28℃条件下发酵60小时之后，经过真空低温干燥得到微生态发酵饲料。

步骤（1）和（2）中各益生菌的种子培养基如下：斜面培养基为玉米浆55%，琼脂1.5%，磷酸氢二钾0.5%，其余为无菌水，pH值5.3；一级和二级种子培养基为玉米浆80%，磷酸氢二钾0.1%，其余为无菌水，pH值5.9。

步骤（3）中玉米浆水分为65%；玉米胚芽、玉米黄粉、玉米皮水分均为14%。

步骤（4）中真空低温烘干燥参数为60℃，真空度为0.04MPa。

功能性发酵饲料的成分测定：

蛋白含量测定：微量凯氏定氮法，样品与浓硫酸共热，含氮有机物即分解产生氨（消化作用），产生的氨与硫酸作用生成硫酸铵，然后经强碱碱化使之分解放出氨，通过蒸汽将氨蒸发至酸液中，根据此酸液被中和的程度可以计算得到样品中的氮含量。

小肽含量测定：GB/T6682分析实验室用水规格和实验方法，先将试样中可溶性蛋白质、游离氨基酸和氨在水中提取出来，部分提取液在110℃，6mol/L盐酸中水解24h成单个氨基酸，经茚三酮显色反应在570nm处测定总氨基酸氮含量，以提取液直接与茚三酮显色反应在570nm处测定的游离氨基酸氮含量为空白，水溶性肽含量即是总氨基酸氮含量减去游离氨基酸含量后再乘以转换系数。（本方法中样品在酸水解过程中产生的游离氨基酸所带来的误差忽略。）

纤维素含量测定：引用标准GB/T 601 化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备，用浓度准确的酸和碱，在特定条件下消煮样品，再用乙醇除去可溶物，经高温灼烧扣除矿物质的量，所余量为粗纤维，它不是一个确切的化学实体，只是在公认强制规定的条件下测出的概略成分，其中以纤维素为主，还有少量半纤维素和木质素。

测定结果见表1：

结论：玉米深加工中的三种主要副产物玉米胚芽粕、玉米皮、玉米浆经过本发明的发酵生产之后得到微生态发酵饲料，微生态发酵饲料种的蛋白含量平均升高110%以上，小肽含量升高35%以上，纤维素含量降30%以上，效果显著。

Claims

1.一种以玉米深加工副产物为原料制备的微生态发酵饲料。

2. 一种以玉米深加工副产物为原料制备功能性发酵饲料的生产方法，包括以下步骤：（1）选择枯草芽孢杆菌、米曲霉、根霉3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照一定比例进行复配。每一级接种量为1～5%，培养温度为25～40℃，培养时间为20～40小时，培养基pH值为5～7；（2）选择乳酸菌、产朊假丝酵母菌、风味酵母菌3种益生菌，经斜面、摇瓶一级和二级培养得二级种子并按照一定比例进行复配。每一级接种量为1～5%，培养温度为25～35℃，培养时间为20～40小时，培养基pH值为5～7；（3）发酵培养基的制备：以玉米深加工过程出现的各种副产物如玉米皮、胚芽饼、玉米浆、玉米黄粉为原料进行合理复配，并添加一定比例的无机盐通过酸碱调整pH值以此作为发酵培养基；（4）将步骤（1）中复配好的益生菌按照2～10%的比例接入步骤（3）制备的发酵培养基进行好氧发酵，在25～40℃条件下发酵40～72小时；（5）将步骤（2）中复配好的益生菌按照1～10%的比例接入步骤（4）中的发酵培养基进行厌氧发酵，在25～40℃条件下发酵60～84小时之后，经过真空低温干燥得到微生态发酵饲料。

3.如权利要求2所述的微生态发酵饲料的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）和（2）中各益生菌的种子培养基如下：斜面培养基为玉米浆40～60%，琼脂1～2%，磷酸氢二钾0.2～1%，其余为无菌水， pH值为5～7；一级和二级种子培养基为玉米浆50～90%，磷酸氢二钾0.2～1%，其余为无菌水，pH值为5～7。

4.如权利要求2所述的微生态发酵饲料的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）中各益生菌的复配比例如下：枯草芽孢杆菌、米曲霉、根霉按照1∶1～2∶1.5～3比例进行复配，可以选择3种益生菌中的一种或多种。

5.如权利要求2所述的微生态发酵饲料的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）中各益生菌的复配比例如下：乳酸菌、产朊假丝酵母菌、风味酵母菌按照1∶1～4∶1～2比例进行复配，可以选择3种益生菌中的一种或多种。

6.如权利要求2所述的微生态发酵饲料的生产方法，其特征在于：所述步骤（3）中发酵培养基组成为：玉米黄粉，玉米胚芽粕，玉米浆，玉米皮，按照1∶1～3∶4～20∶1～8的比例进行复配，其中玉米浆水分为60%～80%；玉米胚芽粕、玉米黄粉、玉米皮水分均小于14%。

7.如权利要求2所述的微生态发酵饲料的生产方法，其特征在于：所述步骤（3）中的无机盐为硫酸铵、氯化钾、氯化钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、硫酸镁中的一种或多种。步骤（3）中的酸碱为氨水、盐酸、醋酸、氢氧化钠中的一种或多种。

8.如权利要求2所述的微生态发酵饲料的生产方法，其特征在于：所述步骤（3）中的无机盐添加量为：0.1～10%；发酵培养基的pH值为5～7。

9.如权利要求2所述的微生态发酵饲料的生产方法，其特征在于：所述步骤（5）真空低温烘干燥参数为40～60℃，真空度为0.05MPa～0.09MP。